3. Пневмосистема бурового станка

Основными элементами пневматической схемы станка (рис. 13) являются: командный распределитель I крана управ­ления подачей, распределитель IX автоматического устройства, распределитель IV стоп-крана, регулятор давления XI сжатого воздуха, кран III управления пневмоударником, распределитель V крана управле­ния шламоотводом, кран II подачи воды в систему питания пневмоударника.

Командный распределитель I крана управления подачей в зависимости от режима работы может быть установлен в четырёх следующих положениях:

А - "Спуск штанг" - соответствует подаче штанг в скважину (на забой);

Б - "Бурение" - соответствует подаче штанг на забой (при этом уси­лие подачи на забой регулируется);

18

4

10

II

III

I

IV

V

VI

VII

10

4

5

М

15

2

6

VIII

17

б

1

2

4

5

6

10

1

IX

2

5

10

4

6

14 12

(22)3

(19)9

(16)7

8

22 3

16 7

21 11

8

19 9

(14)12

(21)11

а

Х

13

XI

В

Б

Г

А

Распределитель командный крана управления подачей

13

16

15

14

17

18

19

21

19

20

22

21

22

19

20

21

22

21

22

21

22

19

20

19

20

14

15

13

16

17

18

19

21

22

14

15

13

16

17

18

19

21

22

14

15

13

16

17

18

19

21

22

XII

1

Рис. 13. Пневмосистема бурового станка. Режимы работы: А – спуск; Б – бурение;

В – бурение с противодавлением; Г – подъём штанг (из скважины)

В - "Бурение с противодавлением" - соответствует подаче штанг на забой (усилие подачи создается только массой буровых штанг);

Г - "Подъем штанг" - соответствует движению штанг от забоя.

При положениях "Спуск штанг" и "Подъем штанг" прямой и обратный ходы подающего патрона происходят при сетевом давле­нии сжатого воздуха в цилиндрах податчиков (регулятор давле­ния XI при этом не работает).

При положении "Бурение" ход подающего патрона на забой сопровождается изменением давления сжатого воздуха регулятором XI (в отличие от режима "Спуск штанг"), что необходимо в начале процесса бурения. Обратный ход по­дающего патрона осуществляется только при сетевом давлении.

Положение "Бурение с противодавлением" устанавливается только при бурении нисходящих скважин. При этом усилие подачи на забой создаётся массой става штанг, а сжатый воздух через регулятор давления XI подается под порш­ни податчиков, тем самым компенсируется часть силы веса. Это необходимо, когда масса става штанг при бурении вниз превышает оптималь­ное усилие подачи на пневмоударник. Обратный ход по­дающего патрона происходит при сетевом давлении сжатого воздуха в поршневых полостях цилиндров податчиков.

Распределитель IX осуществляет автоматическое перераспределение сжатого воздуха при ра­боте станка. Распределитель перебрасывается с помощью пневмоцилиндров X и VIII, при этом их поршневые полости связаны, соответственно, с концевыми клапанами прямого VI и обратного VII ходов. Когда концевые клапаны закрыты, распре­делитель IX находится в равновесии, так как с обеих сторон на торцы поршней цилиндров действует сжатый воздух одинакового давления. При срабатывании (открытии) одного из конце­вых клапанов воздух из поршневой полости соответствующего цилиндра выйдет в атмосферу, равновесие сил нарушится, и распре­делитель IX перебросится из одного крайнего положения в другое. При закрытии сработавшего концевого клапана воз­дух, поступающий через отверстия «а» и «б», восстановит давле­ние в поршневой полости соответствующего цилиндра, и распределитель опять бу­дет находиться в равновесии.

Для выключения автоматического устройства предусмотрен распределитель IV стоп-крана, управление которым осуществляется вручную (см. также рис. 8, поз. 13). С его помощью можно соединять с атмосферой поршневую полость одного из пневмоцилиндров, X или VIII, распределителя автоматического устройства, т.е. дублировать работу концевых клапанов VI и VII. Стоп-кран IV имеет три положения руко­ятки: среднее и два крайних. При среднем положении cтоп-кран закрыт, и поршневые полости пневмоцилиндров могут соединятся с атмосфе­рой только при срабатывании одного из двух концевых клапанов. В этом случае пневмосистема работает в автоматическом режиме. При крайних по­ложениях рукоятки стоп-крана IV происходит управление в ручном режиме: распределитель IX останавливается либо в верхнем, либо в нижнем положениях.

Таким образом, стоп-кран IV, дублируя работу концевых клапанов, может принудительно перебрасывать распределитель IX, что позволяет перехватывать став штанг при любом промежу­точном положении подающего патрона.

Распределитель крана V управления шламоотводом (рис. 13) имеет четыре следующих поло­жения;

- "Выключено" - сжатый воздух не подводится к шламоотводу;

- "Ход назад" - пневмоцилиндр отодвигает шламоприемник от забоя в крайнее заднее положение (соответствует крайнему левому положению распределителя V);

- "Ход вперед. Обжим штанг" - шламоприемник пневмоцилиндром постоянно прижат к забою, производится обжим штан­ги и отвод шлама за счет пониженного давления воздуха за эжектором (соответствует второму слева положению распределителя V);

- "Ход вперед" - шламоотвод пневмоцилиндром подводятся к забою (крайнее правое положение распределителя V).

Распределение сжатого воздуха можно проследить по пневматической схеме (рис. 13) при каждом режиме работы станка.

Для примера рассмотрим работу пневмосистемы, когда командный распределитель I крана управления подачей находится в положении А - "Бурение". Сжатый воздух из шахтной магист­рали через фильтр-масленку XII поступает к каналам 19 и 21 распре­делителя I. Так как канал 21 в распределителе I закрыт, воздух двигаясь только по каналу 19, попадает в канал 9 распределителя IX, откуда по каналу 10 поступает в поршневые полости податчиков. Одновременно сжа­тый воздух по каналу 8 распределителя IX и каналам 5 и 6 поступает, соответственно, в подающий патрон (разжимаются кулачки зажимного устройства) и пневмозахват редуктора (сжимаются кулачки зажим­ного устройства). Каналы 1 и 2 при этом через каналы 3 и 22 соединяются с атмосферой. Штоковые полости податчиков посредством канала 4 также соединяются с атмосферой по магистрали 12-14-22. Подающий патрон скользит по буровому ставу влево. Когда поршень податчика нажимает на клапан обратного хода VII, магистраль 18-17 и порш­невая полость цилиндра VIII соединяются с атмосферой, и распреде­литель IX переместится в крайнее верхнее положение. При этом сжатый воздух из распределителя IX уже по каналам 1 и 2 пойдёт, соответственно, в подающий патрон (сжимаются кулачки зажимного устройства) и пневмозахват редуктора (разжимаются кулачки зажимного устройства). В этом случае уже каналы 5 и 6 соединяются с атмосферой через каналы 3 и 22. В штоковые полости податчиков сжатый воздух будет поступать по магистрали 20-16-7-4. В канал 20 распределителя I воздух поступает через регулятор давления XI, тем самым обеспечивается возможность изменения усилия по­дачи при бурении. Подающий патрон, перемещаясь вправо (на забой), в конце движения нажмет на клапан прямого хода VI. Сжатый воздух из поршневой полости цилиндра X по магистрали 13-15 устремится в атмосферу, распределитель IX автоматически переместится в крайнее нижнее положение, и цикл повторится.